FR2579999A1 - Procede de traitment de surface d'une piece en alliages d'aluminium et piece en alliages d'aluminium obtenue par ce procede - Google Patents

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Abstract

PROCEDE DE TRAITEMENT DE SURFACE D'UNE PIECE EN ALLIAGES D'ALUMINIUM ET PIECE EN ALLIAGES D'ALUMINIUM OBTENUE PAR CE PROCEDE. LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE TRAITEMENT DE SURFACE D'UNE PIECE EN ALLIAGES D'ALUMINIUM. CE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QU'ON EFFECTUE UN REVETEMENT DE CETTE SURFACE PAR UNE COUCHE MINCE D'ALUMINIUM A GRAIN FIN DONT LA PURETE EST VOISINE DE 99 ET EN CE QU'ON OXYDE ANODIQUEMENT LA PIECE AINSI REVETUE AFIN D'OBTENIR UNE COUCHE SUPERFICIELLE D'OXYDE DONT L'EPAISSEUR EST SUPERIEURE A CELLE DU REVETEMENT D'ALUMINIUM SENSIBLEMENT PUR. CE PROCEDE PERMET D'OBTENIR DES PIECES 10 COMPORTANT UNE PREMIERE COUCHE EXTERIEURE 11 D'OXYDE D'ALUMINIUM OBTENUE PAR OXYDATION ANODIQUE D'UNE COUCHE MINCE D'ALUMINIUM SENSIBLEMENT PUR ET PAR UNE SECONDE COUCHE 12 PROFONDE D'OXYDE D'ALUMINIUM OBTENUE PAR OXYDATION ANODIQUE EN PROFONDEUR DE LA PIECE EN ALLIAGES D'ALUMINIUM.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT DE SURFACE D'UNE PIECE EN ALLIAGES D'ALUMINIUM
ET PIECE EN ALLIAGES D'ALUMINIUM OBTENUE PAR CE PROCEDE
La présente invention concerne un procédé de traitement de surface d'une pièce en alliages d'aluminium notamment d'une pièce obtenue par cûulée ou par injection
Elle concerne également une pièce en alliages d'aluminium obtenue par ce proceze.
Pour des raisons de couts de fabrication et de facilité d'usinage, une grande partie des pièces en aluminium sont réalisées en fonte injectée. Malheureusement, les fontes d'aluminium utilisées pour l'injec- tion contiennent une certaine proportion de silicium, pouvant aller jusqu'à 15%, qui empêche une oxydation anodique convenable et régu- lière de la surface.
Les essais d'oxydation de la surface de pièces en fonte d'aluminium aboutissent à des résultats peu concluants. L'état de la surface obtenue, qui présente des taches et des irrégularités, ne correspond pas aux exigences habituelles tant en ce qui concerne l'aspect esthétique qu'en ce qui concerne les qualités mécaniques ou la resistance a la corrosion.
De ce fait, il est couramment admis que les pièces en aluminium injecté ne peuvent pas étire traitées par oxydation anodique. Ceci constitue un inconvénient très important qui limite fortement l'utilisation d telles piPe.
La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en developpant un procédé permettant de traiter la surface d'une piece en fonte d'aluminium injectée ou coulée, de telle façon que l'aspect esthétique et les propriétés mécaniques de la surface soient satisfaisants.
Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on effectue un tevétement de cette surface par une couche mince d'alumi nium à grain fin, dont la pureté est voisine de 99%, et en ce qu'on oxyde anodiquement la piece ainsi revétue afin d'obtenir une couche superficielle d'oxyde dont l'epaisseur est superieure à celle du revétement d'aluminium sensiblement pur.
Selon un aspect particulier du procédé de l'invention, le revêtement d'aluminium sensiblement pur a une épaisseur d'au moins 0.1 m.
Selon un autre aspect de ce procédé, le revétement d'aluminium sensiblement pur a une épaisseur au plus égale à 20 m.
L'épaisseur d'oxydation est de préférence au moins égale à 0,1 m et peut atteindre une valeur voisine ou égale à 100 m.
Pour donner à la surface extérieure de la pièce les propriétés esthétiques et mécaniques voulues, on peut traiter de préférence la couche superficielle d'oxyde par pigmentation ou imprégnation de produits organiques, ou inorganiques.
Cette couche superficielle est ensuite avantageusement colmatée par hydratation.
Le revêtement de la pièce de fonderie par de l'aluminium sensiblement pur est avantageusement effectué par un dépôt galvanique, une electro- lyse en sel fondu, une pulvérisation cathodique, une déposition ionique, une évaporation sous vide, une déposition chimique en phase vepeur ou une projection au pistolet.

La pièce de f fonderie d'aluminium obtenue par coulée ou par injection, selon le procédé de l'invention, est caractérisée en ce qu'elle comporte une premiere couche extérieure d'oxyde d'aluminium obtenue par oxydation anodique d'une couche mince d'aluminium de pureté voi- sine de 99%, et une seconde couche prof onde d'oxyde d'aluminium obtenue par oxydation anodique en profondeur de la pièce de fonderie.
Ces deux couches d'oxyde sont intimement liées.
La présente invention, ses caractéristiques et ses principaux avantages seront mieux compris en référence à la description d'un exemple de réalisation non limitatif et au dessin annexé qui montre une vue en coupe partielle d'un obJet réalise selon le procédé de l'invention.
En référence à la figure 1 une pièce en fonte d'aluminium 10 est obtenue par injection d'un alliage d'aluminium contenant environ 13% de silicium. On dépose, par l'un des procédés mentionnés précédemment, par exemple par pulvérisation cathodique, une couche d'aluminium pur à 99% sur une épaisseur de 3 m. On oxyde ensuite anodiquement la surface de cet objet ainsi revêtu par exemple dans un bain électrolytique contenant 10 à 15% d'acide sulfurique ou par tout autre procédé d'oxydation connu en soi.Le traitement d'oxydation anodique est poursuivi juqu'à ce que l'épaisseur de la couche d'oxyde atteigne au total 20 pm. Cette couche d'oxyde se compose donc d'une couche 11 obtenue par l'oxydation de la couche de revêtement d'aluminium sensiblement pur et d'une couche sousjacente 12 obtenue par oxydation en profondeur de la pièce en fonte d'aluminium injectée. La surface peut ensuite être colorée dans un bain de pigmentation conçu pour donner à cette surface les propriétés désirées, puis colmatée par hydratation. On obtient ainsi un objet en fonte d'aluminium injectée pressentant une surface lisse et régulière, oxydée anodiquement de façon homogène et profonde.
Le procédé décrit permet donc de créer à la surface de l'objet en fonte d'aluminium, une couche d'oxyde d'aluminium homogène, lisse, dense, dure, résistante à l'usure et à la corrosion, qui épouse exactement la forme de l'objet. Sa structure alvéolaire permet, si nécessaire ou souhaite de pigmenter cette surface ou de l'imprégner d'un produit organique lui donnant des propriétés superficielles particulières, comme par exemple un faible coefficient de frottement.
En dessous de cette couche d'oxyde d'aluminium, on obtient une seconde couche d'oxyde, inhomogène, irrégulière, qui sert de support mécanique à la première couche et assure son ancrage et son adhérence.
On peut bien entendu envisager d'effectuer un dépôt d'aluminium sensiblement pur plus épais, jusqu'a plus de 100 m et de ne procéder qu'à l'-oxydation partielle ou totale de cette couche epaisse d'alumi- nium sensiblement pur. Cette manière de proceder n'est pas avantageuse du fait que les techniques de déposition d'aluminium sensiblement pur sont très coûteuses. Le procédé de l'invention, qui aboutit à un résultat au moins équivalent sur le plan mécanique et esthétique, est plus avantageux puisqu'il ne recourt aux techniques couteuses de déposition d'aluminium de grande purete que pour déposer une pellicule très fine de ce métal sur la surface de l'objet.
La présente invention n'est pas limitée aux formes de realisations décrites, mais pourrait subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art.

Claims (8)

Revendications
1. Procédé de traitement de surface d'une pièce en alliages d'aluminium, notamment d'une pièce obtenue par coulée on par injection.
caractérise. en ce qu'on effectue un revétement de cette surface par une couche mince d'aluminium @ grain fin iollt la pureté est voisine de 99%, et en ce qu'on oxyde anodiquement la pièce ainsi revêtue afin d'obtenir une coude superficielle d'oxyde dont l'épaisseur est supé- rieure à celle du revêtement d'aluminium pur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que le revêtement d'aluminium pur à une épaisseur d'au moins à 0,1 m.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement d'aluminium pur a une épaisseur au plus égale à 20 jim.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que la profondeur d'oxydation est d'au moins 0,1 m.
5. Procédé selon la revendication 2, caracterise en ce que la profondeur d'oxydation est au plus égale à 100 m.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite la couche superficielle d'oxyde par pigmentation ou imprégnation de produits organiques, ou inorganiques.
7. Procédé selon les revendications 1 ou 6, caractérisé en ce que l'on colmate la couche superficielle d'oxyde par hydratation.
a. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le revêtement d'aluminium pur par dépôt galvanique, par éleccro- lyse en sel fondu, par pulverisation cathodique, par déposition ionique, par évaporation sous vide, par déposition chimique en phase vapeur ou par projection au pistolet.
9. Pièce tn alliages d'aluminiunì, caractérisée en ce qu'elle comporte une première couche extérieure d'oxyde d'aluminium, obtenue par oxyda cion anodique d'une couche mince d'aluminium oe purete voisine de 99%, et une seconde couche profonde d'oxyde d'aluminium obtenue par oxydation anodique en profondeur de la pièce de fonderie.
10. Pièce en alliages d'aluminium selon la revendication 9, caractérisée en ce que les deux couenes sont intimement liées.
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